JPH1148824A - 車両の走行制御装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 車間距離制御モード時に急停車を必要とする
事態が発生したとき、運転者がブレーキペダルを踏んで
しまっても安全性の確保に問題が生じないようにした車
両の走行制御装置を提供すること。 【解決手段】 予め設定してある所定の車間距離を保っ
て自動的に先行車に追従走行する車間距離制御モード３
０３を備え、運転者による車両の運転制御操作が行われ
たことにより前記車間距離制御モード３０３を解除して
マニュアル走行モード３０１に遷移する方式の走行制御
装置において、運転者による車両の運転制御操作が行わ
れたときでも解除されないようにした緊急停止モード３
０５を設けることにより達成される。緊急停止モード３
０５は、急停車を必要とする事態が発生したとき機能を
発揮し、必要なブレーキ力を発生させるように働く。し
かも、このとき、運転者による車両の運転制御操作が行
われたとしても、この緊急停止モード３０５が解除され
ることがないので、必要なブレーキ力の確保に問題が生
じることはない。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、車両の走行を自動
的に制御する装置に係り、特に自動車の最適車間距離制
御に好適な車両の走行制御装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】自動車の運転操作を軽減するため、種々
の自動走行制御装置が従来から提案されているが、その
一種に車間距離制御装置がある。この車間距離制御装置
を備えた自動車は、例えば特開平７ー６５２９７号公報
に開示されているように、マニュアル操作モードのと
き、セットスイッチを押すことによりマニュアル操作モ
ードから車間距離制御モードに移行するようになってい
る。

【０００３】そして、車間距離制御モードに移行した後
は、追従している先行車との車間距離を逐次測定し、測
定した車間距離が目標車間距離に収斂するように、スロ
ットルアクチュエータやブレーキアクチュエータを制御
し、走行速度が自動的に制御されている状態になる。

【０００４】一方、車間距離制御モードのとき、運転者
がキャンセルスイッチを押したときと、アクセルペダル
やブレーキペダルを踏む、ウインカを操作するなど、何
らかの運転操作を行ったとき、マニュアル操作モードに
戻るようになっている。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】上記従来技術は、車間
距離制御モードにおいて、車間距離が急激に減少した際
でのブレーキ力の確保について配慮がされているとは言
えず、安全性保持に問題があった。

【０００６】すなわち、従来技術では、車間距離制御モ
ード時に急停車を必要とする事態が発生し、自動ブレー
キで急減速をしているとき、運転者がブレーキペダルを
踏んだとすると、ここで車間距離制御モードからマニュ
アル走行モードに移行してしまい、自車の速度低下が運
転者によるブレーキに依存する状態になってしまう。

【０００７】このとき、運転者によるブレーキ操作に遅
れが少なく、且つブレーキ操作力が充分なら問題を生じ
ないが、車間距離制御モード時での自動ブレーキから運
転者によるブレーキ操作に移行した後、必要なブレーキ
操作力が与えられるまでに時間が掛り過ぎたり、ブレー
キ操作力が弱かったりした場合には、減速が充分に得ら
れず、安全性に問題が生じてしまうのである。

【０００８】本発明の目的は、車間距離制御モード時に
急停車を必要とする事態が発生したとき、運転者がブレ
ーキペダルを踏んでしまっても安全性の確保に問題が生
じないようにした車両の走行制御装置を提供することに
ある。

【０００９】

【課題を解決するための手段】上記目的は、予め設定し
てある所定の車間距離を保って自動的に先行車に追従走
行する車間距離制御モードを備え、運転者による車両の
運転制御操作が行われたことにより前記車間距離制御モ
ードを解除してマニュアル走行モードに遷移する方式の
走行制御装置において、運転者による車両の運転制御操
作が行われたときでも解除されないようにした緊急停止
モードを設けることにより達成される。

【００１０】緊急停止モードは、急停車を必要とする事
態が発生したとき機能を発揮し、必要なブレーキ力を発
生させるように働く。しかも、このとき、運転者による
車両の運転制御操作が行われたとしても、この緊急停止
モードが解除されることがないので、必要なブレーキ力
の確保に問題が生じることはない。

【００１１】

【発明の実施の形態】以下、本発明による車両の走行制
御装置について、図示の実施形態により詳細に説明す
る。図１は、本発明の一実施形態が適用された自動車の
一例で、エンジン１と変速機２、ブレーキペダル３、そ
れに車輪４〜７を備えている。駆動力マネージメントユ
ニット１０１は、自車の走行速度が目標速度になるよう
にするのに必要な目標トルクＴtar を算出する働きをす
る。このとき、スイッチ入力手段１１０は、運転者の操
作に応じて、マニュアル走行モードと車間距離制御モー
ドの一方を選択する働きをする。

【００１２】ブレーキ制御ユニット１０２は、駆動力マ
ネージメントユニット１０１から与えられる目標トルク
Ｔtar が負になったとき、その負方向の値に応じてブレ
ーキアクチュエータ８を制御する働きをする。ここで、
ブレーキペダル踏力センサ手段１０３は、ブレーキペダ
ル３が運転者により踏み込まれたとき、その踏み込み力
を検出する働きをするもので、ブレーキペダルに掛かる
踏力又はペダルのストロークを検出するセンサ、或いは
ブレーキ液圧を検出するセンサなどで構成され、次にブ
レーキアクチュエータ８は、ブレーキペダル３の油圧シ
リンダ(マスタシリンダ)とは別に、ブレーキ配管内のブ
レーキ液に圧力を掛け、ブレーキ力を発生させる働きを
するものである。

【００１３】エンジン制御ユニット１０４は、駆動力マ
ネージメントユニット１０１から与えられる目標トルク
Ｔtar に応じて、エンジン１の燃料噴射量と点火時期を
制御する働きをする。スロットル制御ユニット１０５
は、駆動力マネージメントユニット１０１から与えられ
る目標トルクＴtar 、又はアクセル入力手段１０６から
の運転者によるアクセルペダル操作量より、スロットル
１０９の開度を制御する働きをする。

【００１４】変速機制御ユニット１０７は、駆動力マネ
ージメントユニット１０１から与えられる目標トルクＴ
tar に応じて、変速機２を制御する働きをする。車間距
離測定器１０８は、例えばマイクロ波レーダ、レーザレ
ーダなどのレーダ装置で構成され、先行車との間の車間
距離Ｄと、自車の走行速度に対する先行車の走行速度、
すなわち相対速度Ｖr を測定する働きをする。

【００１５】次に、この図１の実施形態において、駆動
力マネージメントユニット１０１から与えられる目標ト
ルクＴtar と、運転者により与えられるアクセルペダル
の操作量及びブレーキペダルの操作量に基いて、実際に
自動車を動かすためのトルクを発生させるまでの動作の
流れを図２により説明する。

【００１６】走行環境検出手段２０９は、先行車との車
間距離Ｄと相対速度Ｖr を車間距離測定器１０８から検
出する。目標トルク算出手段２０１は、走行環境検出手
段２０９で検出した車間距離Ｄと相対速度Ｖr と、別途
検出している自車速度Ｖo とにより、先行車との実際の
車間距離を、安全を保つのに必要な車間距離にするのに
必要な目標トルクＴtarを算出する。ブレーキペダル操
作量検出手段２０２は、ブレーキ入力手段１０３から、
運転者によるブレーキペダル操作量(踏力)を取り込む。
アクセルペダル操作量検出手段２０３は、アクセル入力
手段１０６から、運転者によるアクセルペダル操作量を
取り込む。

【００１７】選択手段２０４は、目標トルクＴtar と運
転者のブレーキペダル操作量及び運転者のアクセルペダ
ル操作量を判断し、この判断結果に応じて図示のスイッ
チを切り替え、目標トルク算出手段２０１、手動駆動ト
ルク算出手段２０５、手動制動トルク算出手段２０６の
３種の手段のいずれか１の出力を選択する。

【００１８】まず、選択手段２０４が目標トルク算出手
段２０１を選択した場合で、このとき目標トルクＴtar
が正の値のときは、駆動トルク発生手段２０７により駆
動トルクを発生させ、負の値のときは、制動トルク発生
手段２０８により制動トルクを発生させる。次に、選択
手段２０４が手動駆動トルク算出手段２０５を選択した
場合には、駆動トルク発生手段２０７により駆動トルク
を発生させる。そして、選択手段２０４が手動制動トル
ク算出手段２０６を選択した場合には制動トルク発生手
段２０８により制動トルクを発生させるのである。ここ
で、目標トルク算出手段２０１と選択手段２０４、手動
駆動トルク算出手段２０５、それに手動制動トルク算出
手段２０６は、駆動力マネージメントユニット１０１内
に含まれている手段である。

【００１９】駆動トルク発生手段２０７は、エンジン１
とエンジン制御ユニット１０４、スロットル１０９、ス
ロットル制御ユニット１０５、変速機２、それに変速機
制御ユニット１０７で構成され、制動トルク発生手段２
０８は、ブレーキとブレーキ制御ユニット１０２で構成
されている。

【００２０】次に、この実施形態におけるモード遷移に
ついて、図３の状態遷移図により説明する。なお、この
図３の下側の表は、この状態遷移図に用いる信号の説明
である。まず、マニュアル走行モード３０１では、自動
車の動きは全て運転者の操作によって制御される状態に
ある。そして、この状態で運転者がスイッチ入力手段１
１０の車間距離制御スイッチset を操作すると、車間距
離制御モード３０３に遷移する。

【００２１】この車間距離制御モード３０３の状態で
は、目標トルク算出手段２０１のデータにより走行し、
自車速度Ｖo と車間距離Ｄ、それに相対速度Ｖr から、
駆動トルクと制動トルクが目標トルクＴtar に収斂する
ように制御し、安全な車間距離が保たれるようにする。

【００２２】車間距離制御モード３０３の状態では、運
転者がスイッチ入力手段１１０のマニュアル走行スイッ
チ cancel を操作することによりマニュアル走行モード
３０１に戻り、運転者によるアクセルペダル踏み込み量
aps がスロットル開度 tvoより大きくなったことによ
りアクセル加速モード３０２に遷移し、運転者によるブ
レーキペダル brake の操作が現われたときブレーキ減
速モード３０４に遷移し、目標トルクＴtar が予め設定
してある緊急停止トルクＴem より小さくなると緊急停
止３０５に遷移する。

【００２３】アクセル加速モード３０２では、運転者に
よるアクセルペダル操作量に基づいて手動駆動トルク算
出手段２０５から出力される駆動トルクで走行する状態
になる。そして、このとき、運転者のアクセルペダル踏
み込み量 aps がアクセルペダル off のときの aps 値
aps_min 以下になると車間距離制御３０３に戻る。

【００２４】ブレーキ減速モード３０４では、運転者の
ブレーキペダル操作量に基づいて手動制動トルク算出手
段２０６から出力される駆動トルクで走行する状態にな
る。そして、このとき、運転者によるブレーキペダル b
rake の操作がなくなったとき、マニュアル走行モード
３０１に遷移する。

【００２５】緊急停止モード３０５では、目標トルク算
出手段２０１から出力される駆動トルクにより、制動ト
ルクが目標トルクＴtar に収斂してゆく走行状態にな
る。そして、このとき、目標トルクＴtar が緊急停止ト
ルクＴem 以上になったとすると車間距離制御モード３
０３に遷移し、自車速度Ｖo が０になり、運転者がマニ
ュアル走行スイッチ cancel を操作したとするとマニュ
アル走行モード３０１に遷移する。

【００２６】しかして、この緊急停止モード３０５のと
きは、運転者がアクセルペダルやブレーキペダルを操作
しても遷移は起こらず、緊急停止モード状態を維持する
ようになっている。なお、ここで、緊急停止トルクＴem
としては固定値に限らず、自動車の走行条件(車両総重
量、車間距離、相対速度、自車速度など)に応じて決ま
る可変値としても良い。

【００２７】図４は、目標トルク算出手段２０１のブロ
ック線図で、下側の表は、制御定数の説明である。目標
トルクＴtar は、次のようにして算出する。すなわち、
車間距離Ｄと相対速度Ｖr 、それに基準車両速度Ｖs か
ら、車間距離Ｄを目標車間距離Ｄtar にするのに必要な
目標車両速度Ｖtar を計算し、この目標車両速度Ｖtar
と自車速度Ｖo から、速度制御器４０４により目標トル
クＴtar を算出するのである。ここで、基準車両速度Ｖ
s とは、マニュアル走行モード３０１から車間距離制御
モード３０３に遷移したときの自車速度Ｖo のことであ
る。

【００２８】ここで、Ｉ制御器４０１で使用する制御定
数ＫＩは０．０１で、Ｐ制御器４０２で使用する制御定
数ＫＰは０．１、それにＤ制御器４０３で使用する制御
定数ＫＤは１である。つぎに、速度制御器４０４で使用
する制御定数は、ｐ１＝１２１．７８、ｑ１＝３．４６
６８×１０−７、ｑ２＝４８．７５５６である。

【００２９】次に、図５は、選択手段２０４による制御
ルーチンを示すフローチャートで、この制御ルーチンは
例えば１００ｍｓ毎に周期的に実行される。まず、ステ
ップ５０１では、目標トルクＴtar と緊急停止トルクＴ
em の大小関係を調べる。そして、目標トルクＴtar が
小さい場合、すなわち、結果がＹのときはステップ５０
４で目標トルク算出手段２０１を選択し、ここで処理を
終了する。しかして、目標トルクＴtar が大きい場合、
すなわち、結果がＮのときはステップ５０２に進む。

【００３０】このステップ５０２では、運転者によるア
クセルペダルの操作があるか否かを判定する。そして、
アクセルペダルの操作有りと判定されたときには、ステ
ップ５０６で手動駆動トルク算出手段２０５を選択し、
ここで処理を終了する。しかして、アクセルペダルの操
作無しと判定されたときは、ステップ５０３に進む。

【００３１】このステップ５０３では、運転者によるブ
レーキペダルの操作があるか否かを判定する。そして、
ブレーキペダルの操作有りと判定されたときは、ステッ
プ５０５で手動制動トルク算出手段２０６を選択し、こ
こで処理を終了する。しかして、のブレーキペダルの操
作無しと判定されたときには、ステップ５０４で目標ト
ルク算出手段２０１を選択し、ここで処理を終了するの
である。

【００３２】次に、以上の実施形態により得られる自動
車の走行制御について、タイムチャートにより説明す
る。まず図６は、上記実施形態において、先行車が時刻
Ｔ１で減速を開始し、時刻Ｔ４で停止した場合の動作を
示したタイムチャートで、この図では、目標トルク算出
手段２０１と手動制動トルク算出手段２０６による制御
が働き、且つ、先行車の減速がかなり急激なため、目標
トルクＴtar が緊急停止トルクＴem より小さくなる状
態が現われている場合を示してある。

【００３３】まず、時刻Ｔ１の直前の時点では、自車
は、車間距離制御モード３０３の状態で走行しているの
で、アクセルペダルの操作量は０、すなわち、運転者は
アクセルペダルから足を離している。そして、スロット
ル操作量は、目標トルクＴtarに基づいて算出され、こ
れによりスロットル１０９が制御されていて、車間距離
Ｄが安全な車間距離に保たれて走行している状態にあ
る。

【００３４】次に、時刻Ｔ１で先行車が減速すると、こ
れに伴い、自車の速度を低下させるように、目標トルク
Ｔtar が負の値(制動トルク)として算出され、これによ
りブレーキ操作量(ブレーキ力)が発生し、自車速度が低
下し始める。しかして、このとき、先行車が自車よりも
急激に速度を落とした場合には、予め決めておいた緊急
停止トルクＴem よりも目標トルクＴtar が負になり、
この時点Ｔ２で、車間距離制御モード３０３から緊急停
止モード３０５の状態に遷移する。

【００３５】既に説明したように、この緊急停止モード
３０５では、目標トルク算出手段２０１による制御が、
ブレーキペダル操作に優先する。例えば、図示のよう
に、時刻Ｔ３で、運転者が危険を感じてブレーキペダル
の操作を開始したとしても、ブレーキ操作量は目標トル
クＴtar に基づいて与えられ、この結果、運転者による
ブレーキペダルの操作が無くても、或いはブレーキペダ
ルの押圧力が不充分であったとしても、このときに必要
なブレーキ操作量は確実に確保されることになる。

【００３６】この結果、時刻Ｔ４で先行車が停止したと
きも、目標トルクＴtar は、緊急停止トルクＴem より
大きくなっているので、図示のように、運転者によるブ
レーキペダルの操作力の有無や大きさに関係無く、充分
なブレーキ操作量が与えられることになり、図示のよう
に、自車には充分安全に停止できる車間距離Ｄと速度が
保たれている。従って、上記実施形態によれば、このと
きでも時刻Ｔ５の時点で必要な車間距離を残して安全に
自車を停止させることがてぎる。

【００３７】次に、図７は、同じく上記実施形態におい
て、先行車が時刻Ｔ１で加速を開始し、時刻Ｔ５で定速
走行に戻った場合で、目標トルク算出手段２０１と手動
駆動トルク算出手段２０５による制御が働いた場合の動
作を示したタイムチャートである。

【００３８】まず、時刻Ｔ１直前の時点では、自車は、
車間距離制御モード３０３の状態で走行しているので、
アクセルペダルの操作量は０、すなわち、運転者はアク
セルペダルから足を離している。そして、スロットル操
作量は、目標トルクＴtar に基づいて算出され、これに
よりスロットル１０９が制御されていて、車間距離Ｄが
安全な車間距離に保たれて走行している状態にある。

【００３９】次に、時刻Ｔ１で先行車が加速したとする
と、これに伴い、自車の速度を上昇させるよう、目標ト
ルクＴtar が正の値(駆動トルク)として算出され、これ
により、スロットル操作量が増加され、速度が上昇す
る。そこで、このとき、先行車に早く追い付くため、時
刻Ｔ２で、運転者がアクセルペダルの操作を行ったとす
る。

【００４０】そうすると、この後、アクセルペダル操作
量がスロットル操作量より大きくなった時刻Ｔ３で、車
間距離制御モード３０３からアクセル加速モード３０２
に遷移する。こうして、アクセル加速モード３０２にな
ると、スロットル操作量は運転者のアクセルペダル操作
量に基づいて決められる状態になる。

【００４１】こうして、自車が先行車に追い付き、運転
者がアクセルペダルから足を離したとすると、この時刻
Ｔ４で、それまでのアクセル加速モード３０２から車間
距離制御モード３０３に戻る。車間距離制御モード３０
３になると、スロットル操作量は目標トルクＴtar に基
づいて制御される状態になるが、このとき、車間距離Ｄ
を保って先行車に追従するのに必要な目標トルクＴtar
が順次算出されていることから、安全に先行車に追従し
てゆくことができる。

【００４２】従って、時刻Ｔ５で先行車が定速走行に入
った後、これに応じて自車も、時刻Ｔ６以降、安全な車
間距離と速度による定速走行に入ることができる。

【００４３】次に、図８は、同じく上記実施形態で、先
行車が時刻Ｔ１から比較的ゆっくりと減速を開始し、時
刻Ｔ３で停止した場合で、目標トルク算出手段２０１と
手動制動トルク算出手段２０６による制御が働いた場合
の動作を示したタイムチャートである。

【００４４】まず、時刻Ｔ１直前の時点では、自車は、
車間距離制御モード３０３の状態で走行しているので、
アクセルペダルの操作量は０、すなわち、運転者はアク
セルペダルから足を離している。そして、スロットル操
作量は、目標トルクＴtar に基づいて算出され、これに
よりスロットル１０９が制御されていて、車間距離Ｄが
安全な車間距離に保たれて走行している状態にある。

【００４５】次に、時刻Ｔ１で先行車が減速すると、こ
れに伴い、自車の速度を低下させるように、目標トルク
Ｔtar が負の値(制動トルク)として算出され、これによ
りブレーキ操作量が発生し、自車速度が低下し始める。
ところで、ここで運転者が危険を感じ、時刻Ｔ２でブレ
ーキペダルを操作したとする。そうすると、この時点で
車間距離制御モード３０３からブレーキ減速モード３０
４に遷移する。

【００４６】このブレーキ減速モード３０４では、ブレ
ーキ操作量は運転者のブレーキペダル操作量に基づいて
決められる状態になるが、この図８では、時刻Ｔ１から
Ｔ２までの車間距離制御モード３０３におけるブレーキ
操作量が充分で、このときの運転者によるブレーキペダ
ルの操作力によっても、目標トルクＴtar が緊急停止ト
ルクＴem よりも負になることがなかった場合を示した
ものであり、従って、図示のように、この時刻Ｔ２以
降、充分安全に停止できる車間距離Ｄと速度を保って先
行車に追従できることになる 。

【００４７】従って、時刻Ｔ３で先行車が停止した後、
時刻Ｔ４の時点で、安全な車間距離をとって自車も停止
できることになる。

【００４８】次に、比較のため、図８と同じく、先行車
が時刻Ｔ１から比較的ゆっくりと減速を開始し、時刻Ｔ
３で停止した場合で、目標トルク算出手段２０１と手動
制動トルク算出手段２０６による制御が働いた場合では
あるが、ブレーキ制御ユニット１０２によるブレーキ操
作量が与えられないようにした場合を想定し、この場合
について、図９のタイムチャートにより説明する。

【００４９】この図９の場合、時刻Ｔ１までは、図８の
本発明の実施形態の場合と同じであるが、運転者が危険
を感じてブレーキペダルの操作を開始する時刻Ｔ２まで
自車は減速しないので、衝突の危険性が高まる。すなわ
ち、時刻Ｔ２で、ブレーキペダルが踏み込まれたので、
自車の状態は車間距離制御モード３０３からブレーキ減
速モード３０４に遷移するが、このとき図示のように、
時刻Ｔ１から時刻Ｔ２までの間には、全くブレーキ操作
量(ブレーキ力)が働かないので、この間、自車速度の低
下がない。

【００５０】従って、ブレーキ減速３０４になって、ブ
レーキ操作量が運転者のブレーキペダル操作量に基づい
て与えられるが、このとき、人間のペダル操作では、立
ち上がりの遅れや踏力の弱さから急激な減速が得られな
いので、自車速度の低下が不充分な状態しか得られな
い。この結果、時刻Ｔ３で先行車が停止したとき、自車
が止まることができなくなってしまい、図示のように、
時刻Ｔ４で先行車に追突してしまうことになる。従っ
て、本発明の実施形態のように、ブレーキ制御ユニット
１０２を設けるのが有効なことが判る。

【００５１】次に、図１０は、同じく、緊急停止モード
３０５が無い場合を想定し、この場合のタイムチャート
を、図６の本発明の実施形態の場合のタイムチャートと
比較して示したものである。この図１０の場合、時刻Ｔ
２で運転者が危険を感じてブレーキペダルの操作をする
と、自車は車間距離制御モード３０３からブレーキ減速
モード３０４に遷移してしまい、ブレーキ操作量(ブレ
ーキ力)は運転者のブレーキペダル操作量によって決ま
ることになってしまうが、人間の力では、充分なペダル
押圧力が得られない場合があり、このときは、急激に速
度が落とせない。この結果、やがて時刻Ｔ３で先行車が
停止したとき、自車速度はまだ高く、このため時刻Ｔ４
で先行車に追突してしまうことになる。従って、本発明
の実施形態のように、緊急停止モード３０５を設けるこ
とがいかに有効であるかが判る。次に、図１１は、目標
トルクＴtar が緊急停止トルクＴem よりも負方向にな
った後、正方向に戻った場合のタイムチャートで、図６
の時刻Ｔ４以降も運転者がブレーキペダル３を踏み込ん
でいた場合に相当する。まず、この場合、図示のよう
に、自車が十分安全に停止できる車間距離Ｄと速度にな
った時刻Ｔ４で、目標トルクＴtar が緊急停止トルクＴ
em より大きくなったとき、この時点で、自車は緊急停
止モード３０５から車間距離制御モード３０３に戻る。

【００５２】しかして、このときも、まだ運転者がブレ
ーキペダル３を操作していたとすると、さらに車間距離
制御モード３０３からブレーキ減速モード３０４に遷移
してしまう。

【００５３】従って、上記実施形態によれば、時刻Ｔ５
で先行車が停止したとき、既に時刻Ｔ４で、自車は十分
安全に停止できる車間距離Ｄと速度になっているので、
このときの人間によるブレーキペダルの踏力が不充分で
あったとしても、時刻Ｔ６の時点で、自車も容易に停止
させらることになり、充分に安全性を保てることが判
る。

【００５４】次に、図１２は、上記本発明の実施形態に
おいて、先行車が停止し、それを自者が追い抜き、車線
変更して走行を継続た場合の動作を示すタイムチャート
であり、ここでも、図６の実施形態の場合と同じく、先
行車は時刻Ｔ１で減速を開始し、時刻Ｔ４で停止する
が、この後、自車は時刻Ｔ５で車線変更し、この結果、
別の先行車に変った場合を例にしたものである。

【００５５】従って、時刻Ｔ４で先行車が停止するまで
の動作は、図６の場合と同じであるが、このあと、自車
が時刻Ｔ５で車線変更したことにより、新しい先行車を
認識すると、時刻Ｔ５以降、この新しい先行車に対し
て、車間距離Ｄが保たれるようになるまで、駆動トルク
と制動トルクが目標トルクＴtar に収斂してゆく制御が
行われながら走行してゆくことになる。

【００５６】次に、本発明の他の実施形態について説明
する。以下に説明する実施形態では、図１の本発明の一
実施形態が適用された自動車において、駆動力マネージ
メントユニット１０１から与えられる目標トルクＴtar
と、運転者により与えられるアクセルペダルの操作量及
びブレーキペダルの操作量に基いて、実際に自動車を動
かすためのトルクを発生させるまでの動作の流れが図１
３に示すようになっている以外、その他の点は同じであ
る。

【００５７】そして、この図１３の実施形態が、図２の
実施形態と異なる点は、選択手段１３０１が、手動駆動
トルク算出手段２０５の出力と、手動制動トルク算出手
段２０６の出力を取り込むようになっている点にあり、
従って、以下、これら異なっている点について重点をお
いて説明する。

【００５８】手動制動トルク算出手段２０６は、ブレー
キペダル操作量検出手段２０２の出力から目標制動トル
クＴbp を算出する。手動駆動トルク算出手段２０５
は、アクセルペダル操作量検出手段２０３の出力から目
標駆動トルクＴap を算出する。そして、選択手段１３
０１は、目標トルクＴtar と目標制動トルクＴbp 、そ
れに目標駆動トルクＴap に基づいて、図示のスイッチ
を切り替え、目標トルク算出手段２０１、手動駆動トル
ク算出手段２０５、手動制動トルク算出手段２０６の３
種の手段のいずれか１の出力を選択するのである。な
お、その他の構成は、図２の実施形態と同じである。

【００５９】図１４は、トルク換算による車両の走行制
御装置の状態遷移図を、表３に状態遷移図に用いる信号
の説明を示す。

【００６０】次に、この実施形態におけるモード遷移に
ついて、図１４の状態遷移図により説明する。なお、こ
の図１４の下側の表は、この状態遷移図に用いる信号の
説明である。まず、マニュアル走行モード１４０１で
は、自動車の動きは全て運転者の操作によって制御され
る状態にある。そして、この状態で運転者がスイッチ入
力手段１１０の車間距離制御スイッチset を操作する
と、車間距離制御モード１４０３に遷移する。

【００６１】この車間距離制御モード１４０３の状態で
は、目標トルク算出手段２０１のデータにより走行し、
自車速度Ｖo と車間距離Ｄ、それに相対速度Ｖr から、
駆動トルクと制動トルクが目標トルクＴtar に収斂する
ように制御し、安全な車間距離が保たれるようにする。

【００６２】車間距離制御モード１４０３の状態では、
運転者がスイッチ入力手段１１０のマニュアル走行スイ
ッチ cancel を操作することによりマニュアル走行モー
ド３０１に戻り、目標駆動トルクＴap が目標トルクＴt
ar より大きくなったことによりアクセル加速モード１
４０２に遷移し、目標制動トルクＴbp が目標トルクＴt
ar よりも小さくなったときブレーキ減速モード１４０
４に遷移し、目標トルクＴtar が予め設定してある緊急
停止トルクＴem より小さくなると緊急停止１４０５に
遷移する。

【００６３】アクセル加速モード１４０２では、運転者
によるアクセルペダル操作量に基づいて手動駆動トルク
算出手段２０５から出力される駆動トルクで走行する状
態になる。そして、このとき、目標駆動トルクＴap が
アクセルペダル off のときのＴap値 Ｔap_min 以下に
なると車間距離制御１４０３に戻る。

【００６４】ブレーキ減速モード１４０４では、運転者
のブレーキペダル操作量に基づいて手動制動トルク算出
手段２０６から出力される駆動トルクで走行制御され
る。そして、このとき、目標制動トルクＴbp がアクセ
ルペダル off のときのＴbp値Ｔbp_min 以上になったと
き、マニュアル走行モード１４０１に遷移する。

【００６５】緊急停止モード１４０５では、目標トルク
算出手段２０１から出力される駆動トルクにより、制動
トルクが目標トルクＴtar に収斂してゆく走行状態にな
る。そして、このとき、目標トルクＴtar が緊急停止ト
ルクＴem 以上になったとすると車間距離制御モード１
４０３に遷移し、自車速度Ｖo が０になり、運転者がマ
ニュアル走行スイッチ cancel を操作したとするとマニ
ュアル走行モード１４０１に遷移する。

【００６６】しかして、この緊急停止モード１４０５の
ときは、運転者がアクセルペダルやブレーキペダルを操
作しても遷移は起こらず、緊急停止モード状態を維持す
るようになっている。なお、ここで、緊急停止トルクＴ
em としては固定値に限らず、自動車の走行条件(車両総
重量、車間距離、相対速度、自車速度など)に応じて決
まる可変値としても良い。

【００６７】次に、トルク換算による選択手段１３０１
の動作について、図１５のフローチャートにより説明す
る。なお、この図１５のフローチャートによる制御ルー
チンは、周期的(例えば１００ｍｓ毎)に実行される。ま
ず、ステップ１５０１では、目標トルクＴtar が緊急停
止トルクＴem 未満か否かを判定する。そして、結果が
Ｙのとき、すなわち目標トルクＴtar が小さい場合は直
ちにステップ１５０４に進み、目標トルク算出手段２０
１を選択して処理を終了する。

【００６８】他方、結果がＮのとき、すなわち目標トル
クＴtar が大きい場合はステップ１５０２に進み、今度
は目標駆動トルクＴap が目標トルクＴtar を越えてい
るか否かを判定する。そして、結果がＹ、すなわち目標
駆動トルクＴap が大きい場合はステップ１５０６で手
動駆動トルク算出手段２０５を選択して処理を終了す
る。

【００６９】他方、結果がＮ、すなわち目標駆動トルク
Tap が小さい場合は、さらにステップ１５０３で目標制
動トルクＴbp が目標トルクＴtar 未満か否かを判定す
る。そして、結果がＹ、すなわち目標制動トルクＴbp
が小さい場合はステップ１５０５で手動制動トルク算出
手段２０６を選択して処理を終了し、結果がＮ、すなわ
ち目標制動トルクＴbp が大きい場合はステップ１５０
４に進み、目標トルク算出手段２０１を選択して処理を
終わるのである。

【００７０】

【発明の効果】本発明によれば、車間距離制御モードの
とき、急停車が必要になった場合、自動ブレーキで急減
速をしている時に運転者がブレーキペダルを踏んでも自
動ブレーキによる急減速が維持される。従って、、運転
者によるブレーキが自動ブレーキによるブレーキより弱
い場合でも安全な車間距離を確保出来る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明による車両の走行制御装置の一実施形態
が適用された自動車の一例を示す構成図である。

【図２】本発明の一実施形態による制御系を説明するた
めのブロック図である。

【図３】本発明の一実施形態における状態遷移図であ
る。

【図４】本発明の一実施形態における目標トルク算出手
段のブロック図である。

【図５】本発明の一実施形態における選択手段の動作を
説明するためのフローチャートである。

【図６】本発明の一実施形態による制御結果の第１の例
を説明するためのタイムチャートである。

【図７】本発明の一実施形態による制御結果の第２の例
を説明するためのタイムチャートである。

【図８】本発明の一実施形態による制御結果の第３の例
を説明するためのタイムチャートである。

【図９】比較のための制御動作の一例を示すタイムチャ
ートである。

【図１０】比較のための制御動作の他の一例を示すタイ
ムチャートである。

【図１１】本発明の一実施形態による制御結果の第４の
例を示すタイムチャートである。

【図１２】本発明の一実施形態による制御結果の第５の
例を示すタイムチャートである。

【図１３】本発明の他の一実施形態による制御系を説明
するためのブロック図である。

【図１４】本発明の他の一実施形態における状態遷移図
である。

【図１５】本発明の他の一実施形態における選択手段の
動作を説明するためのフローチャートである。

【符号の説明】

１ エンジン ２ 変速機 ３ ブレーキペダル ４〜７ 車輪(タイヤ） ８ ブレーキアクチュエータ １０１ 駆動力マネージメントユニット １０２ ブレーキ制御ユニット １０３ ブレーキ入力手段 １０４ エンジン制御ユニット １０５ スロットル制御ユニット １０６ アクセル入力手段 １０７ 変速機制御ユニット １０８ 車間距離測定器 １０９ スロットルバルブ ２０１ 目標トルク算出手段 ２０２ ブレーキペダル操作量検出手段 ２０３ アクセルペダル操作量検出手段 ２０４ 選択手段 ２０５ 手動駆動トルク算出手段 ２０６ 手動制動トルク算出手段 ２０７ 駆動トルク発生手段 ２０８ 制動トルク発生手段 １３０４ 選択手段。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁶ 識別記号 ＦＩ Ｆ１６Ｈ 61/10 Ｆ１６Ｈ 61/10 // Ｆ１６Ｈ 59/60 59/60 (72)発明者 黒田 浩司 茨城県日立市大みか町七丁目１番１号 株 式会社日立製作所日立研究所内 (72)発明者 萱野 光男 茨城県日立市大みか町七丁目１番１号 株 式会社日立製作所日立研究所内 (72)発明者 倉垣 智 茨城県日立市大みか町七丁目１番１号 株 式会社日立製作所日立研究所内 (72)発明者 森實 裕人 茨城県日立市大みか町七丁目１番１号 株 式会社日立製作所日立研究所内 (72)発明者 高野 和朗 茨城県ひたちなか市大字高場2520番地 株 式会社日立製作所自動車機器事業部内

Claims (8)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 予め設定してある所定の車間距離を保っ
   て自動的に先行車に追従走行する車間距離制御モードを
   備え、運転者による車両の運転制御操作が行われたこと
   により前記車間距離制御モードを解除してマニュアル走
   行モードに遷移する方式の走行制御装置において、 運転者による車両の運転制御操作が行われたときでも解
   除されないようにした緊急停止モードが設けられている
   ことを特徴とする車両の走行制御装置。
2. 【請求項２】 請求項１の走行制御装置が、 自車の走行環境を検出する走行環境検出手段と、 前記走行環境検出手段の検出結果に基づいて自車の目標
   トルクを算出する目標トルク算出手段と、 ブレーキペダルの操作量を検出するブレーキペダル操作
   量検出手段と、 前記ブレーキペダル操作量検出手段の検出結果に基づい
   て目標制動トルクを算出する手動制動トルク算出手段
   と、 アクセルペダルの操作量を検出するアクセルペダル操作
   量検出手段と、 前記アクセルペダル操作量検出手段の検出結果に基づい
   て目標駆動トルクを算出する手動駆動トルク算出手段と
   を備え、 前記目標トルク算出手段の算出結果と前記ブレーキペダ
   ル操作量検出手段の検出結果及び前記アクセルペダル操
   作量検出手段の検出結果に基づいて、前記目標トルク算
   出手段と前記手動駆動トルク算出手段及び前記手動制動
   トルク算出手段の何れか１種の手段を選択し、選択した
   手段の出力に基づいて車両を制御するように構成されて
   いることを特徴とする車両の走行制御装置。
3. 【請求項３】 請求項１の走行制御装置が、 自車の走行環境を検出する走行環境検出手段と、 前記走行環境検出手段の検出結果に基づいて自車の目標
   トルクを算出する目標トルク算出手段と、 ブレーキペダルの操作量を検出するブレーキペダル操作
   量検出手段と、 前記ブレーキペダル操作量検出手段の検出結果に基づい
   て目標制動トルクを算出する手動制動トルク算出手段
   と、 アクセルペダルの操作量を検出するアクセルペダル操作
   量検出手段と、 前記アクセルペダル操作量検出手段の検出結果に基づい
   て目標駆動トルクを算出する手動駆動トルク算出手段と
   を備え、 前記目標トルク算出手段の算出結果と前記手動駆動トル
   ク算出手段の算出結果及び前記手動制動トルク算出手段
   の算出結果に基づいて、前記目標トルク算出手段と手動
   駆動トルク算出手段及び前記手動制動トルク算出手段の
   何れか１種の手段を選択し、選択した手段の出力に基づ
   いて車両を制御するように構成されていることを特徴と
   する車両の走行制御装置。
4. 【請求項４】 請求項２又は請求項３の発明において、 前記自車の目標トルクが所定の値より小さいときには、
   前記目標トルク算出手段を選択するように構成したこと
   を特徴とする車両の走行制御装置。
5. 【請求項５】 請求項２又は請求項３の発明において、 前記自車の目標トルクが正の値のとき、運転者のアクセ
   ルペダル操作があれば前記手動駆動トルク算出手段を選
   択し、運転者のアクセルペダル操作がなければ前記目標
   トルク算出手段を選択するように構成したことを特徴と
   する車両の走行制御装置。
6. 【請求項６】 請求項２又は請求項３の発明において、 目標トルクが負の値で、且つ所定の値より大きいとき、
   運転者のブレーキペダル操作があれば前記手動制動トル
   ク算出手段を選択し、運転者のブレーキペダル操作がな
   ければ前記目標トルク算出手段を選択するように構成し
   たことを特徴とする車両の走行制御装置。
7. 【請求項７】 請求項２又は請求項３の発明において、 運転者の操作に基づきマニュアル走行モードと車間距離
   制御モードを切換えるスイッチ入力手段を設け、 前記スイッチ入力手段によりマニュアル走行モードに切
   換えられたときは、前記手動駆動トルク算出手段又は前
   記手動制動トルク算出手段の何れかを選択し、選択した
   算出手段の出力に基づいて車両が制御されるように構成
   したことを特徴とする車両の走行制御装置。
8. 【請求項８】 請求項７の発明において、 自車速度検出手段を設け、 自車速度が所定値以下で運転者からスイッチ入力手段の
   マニュアル走行のスイッチ入力があった場合、手動駆動
   トルク算出手段または手動制動トルク算出手段の何れか
   を選択し、選択した算出手段の出力に基づいて車両が制
   御されるように構成車両たことを特徴とする車両の走行
   制御装置。